T/R 组件领军者,受益卫星互联网建设需求。
1. 有源相控阵核心组件,国内最大生产研发平台
公司 T/R 组件产品于精确制导、雷达探测领域。相控阵雷达根据天线的不同 分为无源相控阵雷达(Passive Electronically Scanned Array,PESA)和有源相 控阵雷达(Active Electronically Scanned Array,AESA)。PESA 仅有一个中央 发射机和一个接收机,发射机产生的高频能量,经计算机主动分配给天线阵的各 个单元,目标反射信号也是经各个天线单元送达接收机统一放大;AESA 的每个 天线单元都配装有一个发射/接收组件(T/R 组件),每一个 T/R 组件都能自己发 射和接收电磁波,因此在频宽、功率、效率以及冗度设计方面均比无源相控阵有 巨大优势。正因如此,有源相控阵雷达造价高昂,据统计,一部有源相控阵雷达天 线系统成本占雷达总成本的 70%-80%,而 T/R 组件又占据了有源相控阵雷达天 线成本的绝大部分。 公司 T/R 组件事业部整合自中国电科五十五所微系统事业部有源相控阵 T/R 组件业务。已构建起覆盖 X 波段、Ku 波段、Ka 波段的设计平台、高密度集成 及互连工艺平台以及全自动制造及通用测试平台,具备 100GHz 及以下频段有源 相控阵 T/R 组件研制批产能力。目前已定型或技术水平达到固定状态的产品数十 项,产品广泛应用于弹载、机载等领域。已具备年产数十万通道有源相控阵 T/R 组件制造能力,是国内面向各军工集团销量最大的有源相控阵 T/R 组件研发生产 平台,除整机用户内部配套外,国博电子产品市场占有率国内领先。
公司 T/R 组件产品下游应用,可以进一步划分为:1、精确制导;2、雷达探 测;3、卫星通信。
1、精确制导:精确制导装备是指直接命中概率大于百分之五十的制导装备, 具有突防能力强、命中精度高、杀伤威力大、综合效益高、可实施远程精确打击等 优势,是高技术战争的关键性国防装备,在现代战争中得到了越来越广泛的应用。 导引头作为精确制导武器的―眼睛,可有效地把导弹和目标关联起来并输出 它们之间的相对运动信息。导引头决定整个精确制导武器更新换代的方向,是价 值量占比最高的部分。防空导弹的弹上设备,可分为:制导分系统、稳定控制分系统、 引信战斗部分系统、弹上能源设备、弹上电气设备、动力设备和弹体结构等 7 部 分。无论何类导弹,弹上制导分系统和稳定控制分系统(自动驾驶仪和舵机系统)都 占成本的较大比例,两者之和将达到导弹成本的 40%~60%。 按照探测系统的不同,导引头主要可分为光学制导和雷达制导两大类。雷达 导引头利用不同物体对电磁波的反射或辐射能力的差异来发现目标和测定目标的 位置及速度,探测距离远,不受天时和气象条件限制,可全天候工作。有源相控阵 雷达导引头凭借灵敏度较高、信号处理能力较强、可靠性较高等特点,未来将逐 步替代无源相控阵雷达,成为弹载武器的倍增器。由于有源相控阵雷达的每个辐 射器后端均需配装一个 TR 组件,该种体制带来 T/R 组件数量级的大幅提升。
2、雷达探测:相控阵雷达是当前雷达的重点发展方向,广泛运用于机载雷达 和舰载雷达,具有扫描时间快、抗干扰能力强、可靠性高等特点。现代军用雷达中 最为广泛应用的相控阵雷达已有机载火控雷达(J-10C、J-16、J-20)、预警机雷 达(空警-2000、空警-500)、陆基防空雷达等多款类型研制成功,有望在数年内 大规模列装。 有源相控阵雷达将逐渐替代机械扫描雷达、无源相控阵雷达成为主流,并逐 步替代单一功能雷达,向多功能相控阵雷达方向发展。相较于机械扫描雷达,AESA 具有扫描速度快、多功能、多目标跟踪、可靠性高、抗干扰能力强等优势。相较于 PESA,AESA 具有探测距离明显增大、效率及可靠性更高、截获概率低等优势。 根据《T/R 组件核心技术最新发展综述》,T/R 组件的成本约占整个相控阵雷达系 统造价的 60%,是固态有源相控阵雷达的核心。
据共研产业咨询(共研网)测算,2022 年我国有源相控阵市场规模约为 132 亿元,2023 年或为 140 亿元。有源相控阵雷达可以应用在各种机型的飞机、舰船 上,因此应用面非常广泛。根据《全球军用雷达市场 2015-2025》报告,2025 年 机载雷达、舰载雷达市场将占据全球军用雷达市场的 35.6%和 17.2%,二者合计 占全球军用雷达市场的 50%以上。
3、卫星通信:卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发或发射无线电 波,实现两个或多个地球站之间或地球站与航天器之间通信的一种通信手段。卫 星通信由于覆盖面大、部署快,不受地面情况影响,因此一直被视为特殊地理位 置和特殊场合的唯一通信手段。随着以高频段(Ku、Ka 等)、大容量、高通量为 特点的宽带通信技术的成熟,通过通信卫星实现互联网接入已经成为可能。受有 源相控阵雷达技术体制的发展,在卫星通信领域中无论是空间段还是用户终端, 都将有大量的产品采用相控阵模式,在空间段主要是利用相控阵天线的多波束、 敏捷波束能力,在用户终端则是看中其低轮廓、灵活波束的处理能力等,上述技 术都决定了有源相控阵体制在卫通通信中的广泛应用,同样也带来了大量的 T/R 组件需求。
2.空间段重要组件,受益卫星互联网规模化建设
当前,全球范围内大规模卫星互联网建设计划主要包括美国 SpaceX 公司的 “Starlink”计划、我国的 GW 计划以及“G60”计划等。 当前,卫星互联网已经成为我国重点发展方向。2023 年 12 月中央经济工作 会议提出,“打造商业航天、低空经济等若干战略性新兴产业”。各地政府也相继 出台有关发展规划。
非地面网络写入 6G 协议规划,2030 或将商用。国际电联发布《IMT 面向 2030 及未来发展的框架和总体目标建议书》。建议书提出了 6G 的典型场景及能 力指标体系,其中泛在连接旨在加强连接性,以缩小数字鸿沟,重点是解决目前 没有覆盖或几乎没有覆盖的地区,特别是农村、偏远和人口稀少的地区,卫星互 联网是实现这一目标的重要手段。卫星互联网纳入 3GPP 新一代技术标准:3GPP R17 标准中“非地面网络(NTN)”被正式定义,即支持 R17 标准的手机可以实现 卫星通信;R18 支持了 UPF 星上部署实现卫星边缘计算等能力,R20 开始会加入 对 6G NTN (非地面网络) 的支持及其他功能和新特性,包括但不限于地面网 络与 NTN 的一体化。
我国卫星互联网进度落后,数据对比彰显建设压力。1、截至 2024 年 12 月 10 日,SpaceX 公司旗下“Starlink”计划已经发星超过 7400 颗卫星,在轨正常 服务卫星超过 5800 颗。在 2024 年,SpaceX 完成了 114 次到 115 次航天发射任 务,其中大部分是星链卫星的发射。星链计划目前已经形成了庞大的卫星通信网 络,并在全球范围内提供了广泛的卫星互联网服务。截至 2024 年,中国在轨卫星 数量超过 900 颗,卫星互联网组网卫星仅发射 54 颗,数量少于美国。但我国卫星 互联网计划未来发射超过 2.8 万颗卫星,以构建覆盖全球的通信网络。2、SpaceX 和 T-mobile 合作开展手机直连卫星业务。11 月,FCC 有条件地批准了 SpaceX 使用 Starlink 宽带卫星为 T-Mobile 智能手机用户在美国各地的蜂窝信号盲区提供 网络连接。且 SpaceX 能够在遵守当地法规的前提下在其他国家/地区提供卫星直 连手机的服务。除了 T-Mobile, SpaceX 还宣布了与 Rogers(加拿大)、One NZ (新西兰)、KDDI(日本)、Optus(澳大利亚)和 Salt(瑞士)的蜂窝合作伙伴关 系。中国电信推出了基于高轨天通卫星的手机直连卫星业务,实现了在不改变用 户使用习惯的前提下,提供卫星通信服务。11 月 6 日,中国移动也推出北斗短信 业务。11 月 15 日,中国卫通发布卫星互联网产品套餐。我国卫星互联网也开始 向 To C 市场渗透。3、11 月 19 日,星舰第六次试飞成功,FAA 环境评估审批草 案批准二代星舰试飞次数从每年 5 次增长为每年 25 次。据 SpaceX 官网,星舰载 荷能力在 100-150 吨,一旦投入实用,将对我国运载火箭形成较大的压力。
商业航天基础设施逐步补齐,可回收火箭落地不远。11 月 30 日,我国首个 商业航天发射场海南商业航天发射场首次发射取得圆满成功。新型运载火箭长征 十二号成功将卫星互联网技术试验卫星、技术试验卫星 03 星送入预定轨道。商业 航天发射场正式投入使用,我国发射场地数量进一步提升。2019 年我国已经实现 首次海上发射,2024 年海阳海上发射场将进入常态化发射阶段,预计将发射 10 次以上。6 月 23 日,我国重复使用运载火箭首次 10 公里级垂直起降飞行试验成 功,火箭由中国航天科技集团有限公司八院抓总研制。9 月 11 日,我国自主研发 的朱雀三号 VTVL-1 可重复使用垂直起降回收试验箭,在酒泉卫星发射中心完成 10 公里级垂直起降返回飞行试验。我国可回收火箭落地不远。当前我国商业航天 公司星际荣耀、蓝箭航天均公开表示将在 2025 年发射可回收火箭。且据蓝箭航天 表述,预计朱雀三号运载最终成本将达到 2 万人民币/公斤,星河动力正在研发中 大型可重复使用的液体运载火箭 “智神星一号”,运载能力可以达到 15 吨,每公 斤发射成本不到 2 万元人民币,未来还有望降到 1 万元以下,和 SpaceX 官网公 布的成本 3000 美元/公斤相当。
商业闭环初现,卫星互联网规模化建设需求或已确立。11 月 20 日,上海垣 信卫星科技有限公司与巴西国有通信企业 Telecomunica es Brasileiras S.A.正式 签署合作备忘录。预计垣信卫星将在 2026 年为巴西地区提供正式的商用服务。此 外,垣信卫星已经与 30 多个国家启动业务洽谈。垣信分别于 8.6,10.15,12.05 三次发射卫星,时间间隔越来越小,已进入常态化和航班化发射通道。我们认为 随着发射能力的逐步完善以及下游需求的初步建立,卫星互联网或已经进入规模化建设。 按空间分布,可将卫星互联网划分为空间段、地面段、用户段。空间段包括 卫星制造、卫星发射、星座建设等环节。地面段指卫星地面关口站、地面卫星控制 中心、指令站等,可以完成卫星网络与地面网络的连通,分配资源并计费。用户段 指的是各种用户终端,包括车载、机载、船载终端以及手机、电脑等移动终端。
卫星载荷关键组件,充分受益规模建设需求。根据艾瑞咨询 2021 年商业航 天发展报告,卫星平台结构成本中,姿控系统占比最大为 40%,其次为电源系统 占比为 22%。卫星载荷中,相控阵天线是低轨通信卫星的核心部分,T/R 组件又 是相控阵天线的关键。公司积极开展 T/R 组件应用领域拓展,在低轨卫星和商业 航天领域均开展了技术研发和产品开发工作,多款产品已开始交付客户。我们认 为,公司作为国内 T/R 组件的核心供应商,或将在卫星互联网规模化建设过程中 充分受益。
3. 通信基础设施建设持续,终端产品打开消费电子市场
3.1. 高频落地推动射频新需求,地方政府加速推动新业态
政策端支撑+运营商启动, 5G-A 商用建设正式开始。1、政策支撑:政府提 及加码通讯行业,推动 5G-A 布局:两会期间,工业和信息化部表示:适度超前 建设 5G、算力等信息基础设施。要继续推动工业互联网规模化应用,促进 5G 赋 能“千行百业”。同时要强化 5G 演进,支持 5G-A 发展,加大 6G 技术研发力 度。2、三大运营商推动 5G-A 商用:中国移动 2024 年规划将在超过三百个城市 启动 5G-A 商用部署,并推动规模商用三载波聚合和 RedCap 技术,以及通感一 体、无源物联网、网络智能化、XR 增强、工业互联网五大技术试商用部署。中国 联通通过“六位一体”推进思路,确保端到端体验质量,提升网络能力,并推动各 类创新技术和应用落地。中国电信则专注于打造包括上下行超宽带、通感一体、 确定性网络等在内的八大核心能力,推出低空经济、智能制造、智慧仓储、智慧能 源等九大 5G-A 应用,并在终端、卫星、时空、物联网等领域强化六大生态合作。 更高频谱落地催生基站、终端射频产品新需求。在天线和射频方面,5G-A 技 术通过载波聚合技术增强频谱利用,结合 FR1(sub 6G)和 FR2(毫米波)频段实 现更宽频谱带宽,提升数据传输速率。由于引入的是频率更高的频谱,对应的衰 减更高。根据中国联通数据显示,自由空间损耗与载波频率呈正相关,相对 3.5GHz, 10GHz 和 50GHz 的路损分别达到 9.12 和 23.10dB。需要通过天线阵列增益进行 补充。需要更小的天线振子尺寸,以及更多的振子数量。常见 5G 天线阵列配置为 192 个振子,每三个振子视为逻辑上的一个天线,共用一套射频链路,合并为一 个通道 TRx。因此,在通信基站整体尺寸没有显著变化的前提下,天线阵子数量 的增长将对应提升射频链路数量以及集成度的要求。作为通信设备厂家的代表, 中兴和华为已经分别推出了 128TR 产品,振子数量分别为 384 和 500+。5G-A 面 临低时延和高可靠性的挑战,要求精确的波束成形和稳定的信号传输,需要对现 有基站和终端设备的天线、射频部件进行替换或升级以支持其新特性。

高频促进通感一体落地,地方政府加码新业态。根据感知分辨率计算公式可 知,感知分辨率和频率、带宽成正相关。距离分辨率可以通过增大信号带宽获取; 速度分辨率可以通过减小波长、增加感知信号时长获取;而角度分辨率则需要减 小波长、增加阵列孔径。高频谱的应用将有助于实现通感一体落地,有望支持一 些单独通信网或者感知网都无法支持的新业务,如低空经济、智慧交通、智慧生 活等。针对低空经济这一全新业态,地方政府积极出台新政策进行建设、探索。
3.2. 产品性能国内领先,有望受益基站、终端增量发展
GaN 芯片产品优势凸显,5G-A 时代或进一步发扬。假设振子/通道比例不变, 则伴随着更高频段投入使用,单 AAU 射频链路数量将与天线振子同步实现增长。 在 AAU/终端尺寸不变的前提下,振子、射频集成度要求显著提升。根据 QORVO 数据,GaN 芯片能有效减少元器件体积。相对与传统的 LDMOS 功放,GaN 芯片 在功率、带宽、工作电压、热稳定性上表现出全面优势。GaN 的特性在 5G-A 时 代有望得到进一步发扬。
公司射频集成电路及组件产品已经在国内 4G、5G 移动通信领域实现大批量 供货,针对终端应用的射频开关、天线调谐器、DiFEM 相关芯片产品被客户引入 并批量交付。国博电子推出的新一代金属陶瓷封装 GaN 射频模块及塑封 PAM 等产品在线性度、效率、可靠性等主要产品性能与国际主流产品水平相当,产品 覆盖面、种类、技术达到国际先进厂商水平。公司基站射频芯片开发紧跟市场需 求,针对 5G-A 通感基站应用,进行产品的性能优化,产品规格达到国际领先水 平。多款射频集成电路已应用于 5.5G 通感一体基站中。应用于基站新一代智能 天线的高线性控制器件业务批量供货,并针对 5.5G 通信的发展需求持续进行产品迭代开发和新产品研发。据 Counterpoint Research,预计 2024 年全球手机出 货量边际改善,有望重回上升通道。公司已在终端中得到应用的射频产品,或将 受益。